專利名稱：用于進(jìn)行血管造影檢查的方法和計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于進(jìn)行血管造影檢查的一種方法和一種計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備。
背景技術(shù)：
X射線設(shè)備在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域公知用于獲取關(guān)于患者的體內(nèi)信息以用于診斷和/或治療目的。在此將不同物質(zhì)相對于由X射線設(shè)備產(chǎn)生的X射線的不同的衰減特征用于圖像中的對比度形成(Kontrastgebimg)。骨組織相對于軟組織具有非常不同的衰減特征?；谂c此相關(guān)的高的圖像對比度，可以以簡單的方式分析骨結(jié)構(gòu)。然而，在衰減特征中不能與周圍的軟組織顯著區(qū)別的血管和器官，由于太小的對比度而不能以常規(guī)的方式被檢查。然而恰恰這些檢查在診斷醫(yī)學(xué)中具有重要價(jià)值?，F(xiàn)在采用血管造影檢查來診斷大量不同的血管疾病。例如可以借助血管造影檢查來診斷動(dòng)脈的疾病，諸如動(dòng)脈硬化和與之相關(guān)的血管變窄、動(dòng)脈瘤(Aussackimgen)和危險(xiǎn)的血管閉鎖，當(dāng)然也能診斷靜脈的疾病， 例如血栓癥。對于血管造影檢查，在X射線技術(shù)中迄今為止主要采用C形臂系統(tǒng)。利用其中的平面圖像探測器，可以產(chǎn)生具有高的位置分辨率和檢查區(qū)域的高覆蓋的投影圖像。由于在血管和周圍的軟組織在對X射線的衰減特征上區(qū)別很小，故在進(jìn)行血管造影檢查時(shí)使用造影劑以提高圖像對比度。在投影圖像中，血管結(jié)構(gòu)和與之相關(guān)的器官通過造影劑所占據(jù)的體積被間接地顯示出來。根據(jù)醫(yī)學(xué)問題的不同，在此會(huì)期望得到僅包含造影劑影像的投影圖像。也就是在這種情況下應(yīng)當(dāng)抑制骨組織和軟組織的圖像結(jié)構(gòu)。用于遮蓋這些圖像結(jié)構(gòu)的常規(guī)技術(shù)通過數(shù)字的減影血管造影 (Subtraktionsangiographie)給出。在此借助C形臂系統(tǒng)從事先確定的投影方向首先拍攝沒有造影劑的檢查區(qū)域的自然的投影圖像。在第二步驟中，從同一個(gè)投影方向在進(jìn)行了造影劑注射之后采集投影圖像的系列。然后從這些投影圖像中減去事先采集的自然的投影圖像，使得僅可見數(shù)據(jù)之間的差別。由此，在結(jié)果的投影圖像中理想地僅看見充滿造影劑的血管和器官，而骨和軟組織則從圖像中消失。為減影而使用的投影圖像是在不同時(shí)刻拍攝的，這造成了該方法的一個(gè)重大缺陷。在拍攝時(shí)刻之間發(fā)生的患者運(yùn)動(dòng)，例如通過呼吸引起的患者運(yùn)動(dòng)，必須在實(shí)際的減影之前借助兩個(gè)投影圖像的配準(zhǔn)來補(bǔ)償。在此，通常僅當(dāng)基于計(jì)算量大的仿射的圖像變換進(jìn)行配準(zhǔn)時(shí)才可以實(shí)現(xiàn)足夠好的結(jié)果。盡管進(jìn)行了圖像配準(zhǔn)，然而在許多情形中還是不能用數(shù)學(xué)形式完全正確地估計(jì)患者的運(yùn)動(dòng)，這導(dǎo)致在結(jié)果的投影圖像中在錯(cuò)誤配準(zhǔn)的圖像結(jié)構(gòu)的區(qū)域中形成一定的陰影。對于血管檢查，目前還采用計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)。所謂的CT血管造影，也簡稱為 CTA，是基于三維圖像重建的，在該三維圖像重建中從多個(gè)不同的投影方向在拍攝系統(tǒng)圍繞患者旋轉(zhuǎn)期間采集投影并且將它們整合為一個(gè)層圖像。接下來在層圖像中對要顯示出的血管應(yīng)用圖像處理算法進(jìn)行分割并且以可自由旋轉(zhuǎn)的三維圖像輸出。即使在不建立自然的層圖像的條件下，在CTA檢查中還存在缺陷，S卩，與利用C形臂系統(tǒng)的血管造影檢查相比，由于圖像重建所需的從不同角度進(jìn)行的大量投影會(huì)使患者暴露于更高的X射線劑量中。

發(fā)明內(nèi)容
從以上出發(fā)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以用來擴(kuò)展計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的方法和計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備。上述技術(shù)問題通過一種在采用計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的條件下進(jìn)行患者的血管造影檢查的方法以及通過一種計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備解決。發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，可以將計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的采用擴(kuò)展到迄今為止保留其他模態(tài)、特別是具有平面圖像探測器的C形臂系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。特別對于如下這些計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備可簡單實(shí)現(xiàn)應(yīng)用區(qū)域的擴(kuò)展在這些計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備中配置具有多行的探測器和小的像素尺寸的拍攝系統(tǒng)，從而對于每個(gè)單個(gè)投影，在同時(shí)實(shí)現(xiàn)高位置分辨率的情況下實(shí)現(xiàn)高的Z覆蓋。因此認(rèn)識(shí)到，利用計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備可以進(jìn)行提供與利用C弧系統(tǒng)的減影血管造影相似的結(jié)果的血管造影檢查。在此，按照本發(fā)明的用于在采用具有至少一個(gè)在機(jī)架上圍繞ζ軸可旋轉(zhuǎn)支撐的拍攝系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的條件下執(zhí)行患者的血管造影檢查的方法包括以下方法步驟a)對于X射線的至少兩個(gè)不同的能量從機(jī)架的至少一個(gè)預(yù)先給出的旋轉(zhuǎn)角度位置采集投影數(shù)據(jù)，并且b)將與各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度位置對應(yīng)的投影數(shù)據(jù)整合為一個(gè)合成的投影圖像，在該投影圖像中至少一個(gè)待選擇性顯示的物質(zhì)與各個(gè)單個(gè)投影圖像相比以高的圖像對比度成像。在此，可以以不同的方式進(jìn)行投影數(shù)據(jù)的采集。按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在將機(jī)架設(shè)置到預(yù)先給出的旋轉(zhuǎn)角度位置上之后以不旋轉(zhuǎn)的機(jī)架獲取投影數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選變形中，以旋轉(zhuǎn)的機(jī)架這樣獲取投影數(shù)據(jù)，使得只有當(dāng)機(jī)架超過至少一個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置時(shí)才進(jìn)行采集。換言之這意味著，要在至少一個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置上實(shí)現(xiàn)對由脈沖形式產(chǎn)生的 X射線的投影數(shù)據(jù)的采集。優(yōu)選還從多個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置記錄投影數(shù)據(jù)。在這種情況下要算出多個(gè)合成的投影圖像，其中每個(gè)投影圖像從一定的、事先確定的旋轉(zhuǎn)角度位置示出要選擇性顯示的物質(zhì)。機(jī)架的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置是一個(gè)固定的旋轉(zhuǎn)角度位置，然而該角度位置可因?yàn)閽呙杌蚨ㄎ还疃杂懈淖?。在此，在考慮在X射線的使用的能量和X射線通過物質(zhì)的所考察的衰減特征之間的特定于物質(zhì)的函數(shù)關(guān)系的條件下來進(jìn)行整合。投影數(shù)據(jù)對合成的投影圖像的每個(gè)像素提供在X射線的不同的能量下的兩個(gè)衰減值。在考慮特定于選擇的物質(zhì)且取決于能量大小的衰減特征的條件下，可利用上述數(shù)值組合以使包含該物質(zhì)的圖像區(qū)域獲得改善的信噪比或改善的圖像對比度。在血管造影檢查中所選擇的物質(zhì)優(yōu)選是造影劑。然而根據(jù)醫(yī)學(xué)問題的不同還可以要求將另外的或其他的物質(zhì)插入到投影圖像中。例如為了分析形態(tài)學(xué)的信息可以需要，在具有和沒有軟組織或具有和沒有骨的投影圖像中交替地顯示造影劑。在這些情況下對兩個(gè)投影數(shù)據(jù)組應(yīng)用多個(gè)特定于物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。利用按照本發(fā)明的方法，還可以具有以下其他優(yōu)點(diǎn)。通過采用的多譜技術(shù)，避免了對以較大的時(shí)間間隔記錄的不同投影數(shù)據(jù)組進(jìn)行的麻煩的和易出錯(cuò)的配準(zhǔn)。這是因?yàn)椋鶕?jù)探測器的種類和配置的不同，同時(shí)地或在至多幾毫秒的非常短的時(shí)間間隔內(nèi)采集投影數(shù)據(jù)，這就使得在相鄰的投影數(shù)據(jù)之間觀察不到明顯的患者運(yùn)動(dòng)。此外通過采用多譜技術(shù)，還免除了對檢查區(qū)域不使用造影劑的自然的投影圖像的采集。由此簡化了檢查工作的流程。在介入手術(shù)的范圍內(nèi)，有必要中斷在介入手術(shù)期間機(jī)架不旋轉(zhuǎn)且由固定角度位置進(jìn)行的基于投影的血管造影的圖像顯示，以便建立三維控制圖像。按照本發(fā)明的方法特別地提供如下優(yōu)點(diǎn)通過采用計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備可以在沒有延遲地和沒有模態(tài)更替的條件下，在基于投影的血管造影的運(yùn)行模式間以及在通過機(jī)架旋轉(zhuǎn)來建立三維圖像的運(yùn)行模式之間進(jìn)行切換。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，以不同的X射線譜采集投影數(shù)據(jù)。在此優(yōu)選通過更換X射線管電壓或更換射束濾波器來產(chǎn)生X射線譜。由此可以在毫秒范圍內(nèi)非?？斓馗?X射線譜，從而可以采集具有短的時(shí)間間隔和由此小的患者運(yùn)動(dòng)的連續(xù)的投影數(shù)據(jù)。利用能量選擇的X射線探測器，特別是利用直接轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體探測器或光學(xué)計(jì)數(shù)的探測器可特別優(yōu)選地進(jìn)行投影數(shù)據(jù)的采集。在這種情況下，同時(shí)地采集兩個(gè)投影數(shù)據(jù)組。 由此在整合投影數(shù)據(jù)時(shí)不必考慮患者運(yùn)動(dòng)。此外通過在X射線的不同能量處同時(shí)采集兩個(gè)投影數(shù)據(jù)組，僅需唯一一次拍攝，從而與前面描述的方法相比，降低了對患者應(yīng)用的X射線劑量。此外，如果在X射線的相同的能量處采集并互相整合在不同的子像素位置上的投影數(shù)據(jù)，則優(yōu)選地可以實(shí)現(xiàn)與探測器相比在結(jié)果的投影圖像中更高的位置分辨率。這特別通過在附加地考慮特定于探測器的成像函數(shù)的情況下從互相相應(yīng)的像素中分析衰減值的逐漸的變化來實(shí)現(xiàn)。利用該掃描方法可以實(shí)現(xiàn)與C形臂系統(tǒng)的平面圖像探測器相似的在亞毫米范圍內(nèi)的位置分辨率。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，在一定的ζ軸片段內(nèi)采集投影數(shù)據(jù)。在測量區(qū)域和檢查區(qū)域之間的相對調(diào)整(Relativverstellung)可以以不同的方式實(shí)現(xiàn)。一種簡單的方式是，讓用于支撐患者的患者檢查臺(tái)在ζ軸方向上進(jìn)行連續(xù)或振蕩的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然還可以考慮，借助彈性焦點(diǎn)(Springfokus)實(shí)現(xiàn)調(diào)整。通過X射線源的焦點(diǎn)的振蕩的運(yùn)動(dòng)，可以進(jìn)行特別快的調(diào)整，因?yàn)榭梢詫⒔裹c(diǎn)沒有顯著遲緩地調(diào)整到不同的位置。由此可以在患者縱向方向產(chǎn)生與單個(gè)投影相比具有擴(kuò)展了的視野的投影圖像。換言之這意味著，與探測器相比，結(jié)果的投影圖像具有更大的ζ覆蓋，這在具有小的行數(shù)的探測器的采用中是特別具有優(yōu)勢的。投影數(shù)據(jù)的采集沿著ζ片段優(yōu)選地對掃描區(qū)域重疊或不重疊的不同的X射線譜交替進(jìn)行。在整合前可以將投影數(shù)據(jù)根據(jù)已知的患者檢查臺(tái)位移簡單地綜合起來。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中從投影數(shù)據(jù)中對于投影圖像的每個(gè)像素在使用兩材料組分分解或三材料組分分解的條件下確定物質(zhì)的濃度，例如，這也是在 DE102007024158A1 中公知的。同樣優(yōu)選可以在占用較少計(jì)算資源的條件下從對投影數(shù)據(jù)以特定于物質(zhì)的權(quán)重進(jìn)行的加權(quán)的減影中確定投影圖像。當(dāng)根據(jù)患者的預(yù)定的檢查區(qū)域在參考現(xiàn)有解剖知識(shí)的條件下自動(dòng)地選擇待調(diào)整的旋轉(zhuǎn)角度位置時(shí)，在投影圖像中待顯示的組織結(jié)構(gòu)和血管結(jié)構(gòu)就具有特別小的重疊。由此可以確保關(guān)于形態(tài)學(xué)信息的最佳的圖像顯示。本發(fā)明的第二方面涉及一種具有按照前面描述的方法配置的調(diào)整部件、采集部件和整合部件的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備。


以下根據(jù)實(shí)施例并借助附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。其中，圖1以部分透視圖、部分框圖示出了用于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)，圖2以框圖示出了按照本發(fā)明的方法，并且圖3示出了在ζ方向上連續(xù)調(diào)整患者支撐裝置的情況下的掃描方案。附圖中相同的或功能相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。附圖中重復(fù)的元件出于清楚性原因分別僅用一個(gè)附圖標(biāo)記表示。附圖中的圖示是示意性的并且不一定按比例，其中附圖中的比例可以改變。
具體實(shí)施例方式圖1示出了計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備2，該計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備適合于并且相應(yīng)地構(gòu)造用于執(zhí)行基于投影的血管造影檢查的本發(fā)明方法。其包括用于支撐待檢查的患者1的患者檢查臺(tái)12，該患者檢查臺(tái)可以沿著系統(tǒng)軸16調(diào)整。系統(tǒng)軸16在以下也稱為ζ軸，該系統(tǒng)軸與患者1一起可以調(diào)整到測量場中。該計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備還包括未示出的、具有圍繞系統(tǒng)軸16可旋轉(zhuǎn)支撐的拍攝系統(tǒng)4、5的機(jī)架3。拍攝系統(tǒng)4、5具有X射線管5和探測器4，它們互相相對地對準(zhǔn)，使得在運(yùn)行中從X射線管5的焦點(diǎn)發(fā)出的X射線擊中探測器4。 探測器4以單個(gè)的像素17構(gòu)成，以便位置分辨地采集X射線，這些像素排列在多個(gè)探測器行上。目前采用具有超過總共64行或更多行并且具有在亞毫米范圍內(nèi)的位置分辨率的探測器4。探測器4對每個(gè)投影產(chǎn)生一組投影數(shù)據(jù)。投影數(shù)據(jù)在此反映了通過患者1衰減的 X射線在所有像素17上的衰減值。投影數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綀D像重建單元18并且整合為一個(gè)合成的圖像，該圖像可以在顯示單元19上顯示。這樣的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備2公知地被用于三維圖像重建。為了拍攝檢查區(qū)域的圖像，在拍攝系統(tǒng)4、5旋轉(zhuǎn)的情況下從多個(gè)不同的投影方向采集投影數(shù)據(jù)。在螺旋掃描的情況下，例如在拍攝系統(tǒng)4、5旋轉(zhuǎn)期間同時(shí)進(jìn)行患者檢查臺(tái)12在系統(tǒng)軸16的方向上的連續(xù)調(diào)整。X射線管5和探測器4在這種掃描的情況下由此在圍繞患者1的螺旋軌道上運(yùn)動(dòng)。在計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備2上還連接造影劑設(shè)備20，利用該造影劑設(shè)備在檢查期間將造影劑21注射到患者1的血液循環(huán)中，從而在圖像中可以識(shí)別充入造影劑的血管和滲入了造影劑21的器官。以自動(dòng)化形式時(shí)間控制地從存儲(chǔ)容器22中將造影劑21通過造影劑軟管23以可調(diào)整的量并且以可調(diào)整的流速泵入患者1的靜脈。為此所需的參數(shù)以針對應(yīng)用的造影劑規(guī)程存儲(chǔ)。通過在計(jì)算單元25和造影劑設(shè)備20之間的電連接M可以調(diào)用或控制這些參數(shù)。在采用造影劑21的條件下用于檢查血管的減影血管造影迄今為止利用C形臂系統(tǒng)進(jìn)行?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的趨勢是利用增加的探測器行在同時(shí)提高位置分辨率的情況下實(shí)現(xiàn)高的ζ覆蓋。發(fā)明人通過該趨勢的啟發(fā)而認(rèn)識(shí)到，利用這樣的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備可以進(jìn)行提供與減影血管造影類似的結(jié)果的并且此外還具有其他優(yōu)點(diǎn)的檢查。圖2示出用于利用計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備2進(jìn)行基于投影的血管造影檢查的本發(fā)明方法的流程。在該實(shí)施例中，在第一步驟6中，首先將機(jī)架3調(diào)整到一個(gè)固定的旋轉(zhuǎn)角度位置。 旋轉(zhuǎn)角度位置的設(shè)定值或者由用戶通過輸入接口 26給出、或者通過對檢查區(qū)域的解剖模型或?qū)υ跈z查開始之前建立的三維控制圖像進(jìn)行分析的條件下自動(dòng)地給出。在接下來的第二步驟7中，從該旋轉(zhuǎn)角度位置在進(jìn)行了造影劑注射之后機(jī)架3不旋轉(zhuǎn)地在X射線的不同能量處采集投影數(shù)據(jù)Li、L2、HI、H2。這通過對于先后進(jìn)行的投影 L1、H1、L2、H2周期地更替X射線譜，例如通過在SOkV或120kV之間周期地切換X射線管電壓或周期地改變前置濾波來實(shí)現(xiàn)。在采用能量選擇的探測器4的情況下，還可以在保持X 射線譜不變的情況下僅用一次拍攝就能完成對不同的能量進(jìn)行投影數(shù)據(jù)Li、L2、HI、H2的采集。對于能量選擇的探測器4，可以考慮使用例如基于SIPM技術(shù)的光學(xué)計(jì)數(shù)的探測器或基于CdTe化合物的半導(dǎo)體直接轉(zhuǎn)換的探測器。在第三步驟8中將投影數(shù)據(jù)Li、L2、HI、H2整合為一個(gè)合成的投影圖像9，在該投影圖像中造影劑21以與單個(gè)的投影數(shù)據(jù)L1、L2、H1、H2相比高的對比度成像。這通過采用對高能投影數(shù)據(jù)H1、H2用低能投影數(shù)據(jù)L1、L2的加權(quán)的減影實(shí)現(xiàn)。但還可以借助公知的兩材料組分分角軍或三材料組分分角軍(Zwei-oder Drei-Komponentenmaterialzerlegung)或其他為此公知的雙能量方法來確定造影劑21的濃度。為了提高在合成圖像中的對比度，還可以對多于兩個(gè)不同能量的投影數(shù)據(jù)L1、L2、 H1、H2進(jìn)行采集和整合。當(dāng)然根據(jù)醫(yī)學(xué)問題的不同還可以通過對投影數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的整合來分離地或組合地選擇顯示其他物質(zhì)，而不顯示造影劑21。為了擴(kuò)大測量區(qū)域，在該實(shí)施例中，通過對患者1相對于拍攝系統(tǒng)4、5的調(diào)整來完成沿ζ軸對投影數(shù)據(jù)L1、L2、H1、H2的采集。在最簡單的情況下，對此只在患者縱軸方向上對患者檢查臺(tái)12進(jìn)行連續(xù)調(diào)整。用于這樣的掃描的掃描方案在圖3中示出。在ζ軸片段 11之內(nèi)采集投影數(shù)據(jù)Li、L2、HI、H2。在此交替地采集低能投影數(shù)據(jù)Li、L2和高能投影數(shù)據(jù)H1、H2。在相同的能量下的先后的投影數(shù)據(jù)L1、L2或H1、H2在此具有小的重疊?；颊邫z查臺(tái)12的調(diào)整可以高速進(jìn)行，使得盡管采集的投影數(shù)據(jù)L1、L2、H1、H2存在時(shí)間上的偏移， 但患者運(yùn)動(dòng)小并且在整合時(shí)不必考慮。對相同能量的投影數(shù)據(jù)Ll和L2或Hl和H2的綜合會(huì)變得簡單，因?yàn)榭梢酝ㄟ^在調(diào)整期間已知的患者檢查臺(tái)12的速度直接互相確定投影數(shù)據(jù)L1、L2、H1、H2的像素偏移。此外還可以通過患者檢查臺(tái)12的周期性的來回運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)用于采集造影劑濃度隨時(shí)間變化的灌注測量。將這樣采集的投影數(shù)據(jù)Li、L2、HI、H2整合為合成投影圖像9。在投影圖像9中僅可見要選擇地顯示的物質(zhì)，在這種情況下僅可見造影劑 21。在單個(gè)投影數(shù)據(jù)L1、L2、H1、H2中可以看見的骨27，在投影圖像9中消失。除了此處描述的檢查臺(tái)12的調(diào)整或者與之結(jié)合地，還可以進(jìn)行X射線管5的焦點(diǎn)的調(diào)整。此外在最簡單的情況下，在測量區(qū)域和檢查區(qū)域之間沒有附加的相對調(diào)整的情況下在X射線的不同的能量下采集僅兩個(gè)拍攝或兩個(gè)投影數(shù)據(jù)。此外還可以在機(jī)架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行中通過從固定的給定旋轉(zhuǎn)角度位置產(chǎn)生的X射線脈沖來進(jìn)行投影數(shù)據(jù)的采集。此外根據(jù)醫(yī)學(xué)問題的不同，有時(shí)還需要對應(yīng)于機(jī)架不同旋轉(zhuǎn)角度位置的投影圖像。在該情況下，從機(jī)架的多個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置進(jìn)行投影數(shù)據(jù)的采集，其中對各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度位置分別將相應(yīng)的投影數(shù)據(jù)整合為一個(gè)合成的投影圖像?？偠灾景l(fā)明涉及一種用于執(zhí)行患者1的血管造影檢查的方法和計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備 2，其中采用的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備2具有至少一個(gè)在機(jī)架3上圍繞ζ軸可旋轉(zhuǎn)支撐的拍攝系統(tǒng)4、5。從機(jī)架的至少一個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置對于X射線的至少兩個(gè)不同的能量采集投影數(shù)據(jù)Li、L2、HI、H2。然后在分析與各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度位置相應(yīng)的投影數(shù)據(jù)Li、L2、HI、H2 的條件下將投影數(shù)據(jù)Li、L2、HI、H2計(jì)算為一個(gè)結(jié)果的投影圖像9，在該投影圖像中至少一個(gè)要選擇性顯示的物質(zhì)21與各個(gè)單個(gè)的投影數(shù)據(jù)L1、L2、H1、H2相比以高的圖像對比度成像。利用該過程，計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備2的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到基于投影的血管造影檢查，血管造影檢查迄今為止保留C形臂系統(tǒng)。可以以高的靈活性在檢查期間無需附加所需的模態(tài)而互相地進(jìn)行三維圖像重建方法和投影方法。通過采用多譜技術(shù)，可以無需拍攝沒有造影劑 21的本來的投影數(shù)據(jù)組。在不同的能量處以沒有時(shí)間偏移或以小的時(shí)間偏移采集投影數(shù)據(jù) Li、L2、HI、H2，使得可以無需數(shù)據(jù)組的計(jì)算量大且易出錯(cuò)的配準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于在采用具有至少一個(gè)在機(jī)架(3)上可圍繞ζ軸旋轉(zhuǎn)支撐的拍攝系統(tǒng)(4，5) 的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備O)的條件下實(shí)施對患者(1)的血管造影檢查的方法，包括以下方法步驟a)對于X射線的至少兩個(gè)不同的能量，從機(jī)架(3)的至少一個(gè)預(yù)先給出的旋轉(zhuǎn)角度位置采集(7)投影數(shù)據(jù)(L1，L2，H1，H2)，并且b)將與各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度位置相應(yīng)的投影數(shù)據(jù)(Li，L2，HI,H2)整合(8)為一個(gè)合成的投影圖像(9)，在該投影圖像中至少一個(gè)待選擇性顯示的物質(zhì)與各個(gè)單個(gè)投影數(shù)據(jù)(Li， L2，HI, H2)相比以高的圖像對比度成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在將機(jī)架C3)設(shè)置(6)到預(yù)先給出的旋轉(zhuǎn)角度位置上之后以不旋轉(zhuǎn)的機(jī)架(3)獲取所述投影數(shù)據(jù)(L1，L2，H1，H2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，以旋轉(zhuǎn)的機(jī)架(3)這樣獲取投影數(shù)據(jù)(Li，L2， HI, H2)，使得只有當(dāng)機(jī)架C3)超過至少一個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置時(shí)才所述進(jìn)行投影數(shù)據(jù) (L1，L2，H1，H2)的采集(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在旋轉(zhuǎn)期間從多個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置記錄所述投影數(shù)據(jù)(L1，L2，H1，H2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，以不同的X射線譜采集所述投影數(shù)據(jù)(Li, L2, HI, H2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，通過更替X射線管電壓或輻射濾波器(10)產(chǎn)生所述不同的X射線譜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，以能量選擇的X射線探測器、特別是以直接轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體探測器采集所述投影數(shù)據(jù)(Li，L2，HI, H2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，對X射線的相同的能量，在不同的子像素位置采集所述投影數(shù)據(jù)(Li，L2，HI, H2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在ζ軸片段(11)之內(nèi)采集所述投影數(shù)據(jù)(Li, L2，H1，H2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，在ζ軸方向上對用于支撐患者的患者檢查臺(tái)(12)進(jìn)行連續(xù)的或振蕩的運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，進(jìn)行X射線源(5)的焦點(diǎn)的振蕩的運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟b)中在使用兩材料組分分解或三材料組分分解的條件下從所述投影數(shù)據(jù)(Li，L2，HI, H2)中對投影圖像(9)的每個(gè)像素確定物質(zhì)的濃度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟b)中從以特定于物質(zhì)的權(quán)重對所述投影數(shù)據(jù)(L1，L2，H1，H2)進(jìn)行的加權(quán)的減影中確定所述投影圖像(9)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)患者(1)的預(yù)定的檢查區(qū)域并且在參考現(xiàn)有解剖知識(shí)的條件下自動(dòng)地選擇待調(diào)整的旋轉(zhuǎn)角度位置，使得待顯示的組織結(jié)構(gòu)或血管結(jié)構(gòu)具有盡可能小的重疊。
15.一種具有至少一個(gè)在機(jī)架C3)上可圍繞ζ軸旋轉(zhuǎn)支撐的拍攝系統(tǒng)G，5)的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備O)，該計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備被構(gòu)造用于對患者(1)實(shí)施血管造影檢查并且包括以下a)用于對于X射線的至少兩個(gè)不同的能量，從機(jī)架(3)的至少一個(gè)預(yù)先給出的旋轉(zhuǎn)角度位置采集(7)投影數(shù)據(jù)(Li，L2，HI, H2)的采集部件(14)，和b)用于將與各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度位置相應(yīng)的投影數(shù)據(jù)(Li，L2，HI,H2)整合(8)為一個(gè)合成的投影圖像(9)的整合部件(15)，在該投影圖像中至少一個(gè)待選擇性顯示的物質(zhì)與各個(gè)單個(gè)投影圖像(L1，L2，H1，H2)相比以高的圖像對比度成像。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備，其中，所述采集部件(14)和/或所述整合部件(15)被構(gòu)造用于執(zhí)行按照權(quán)利要求2至14中任一項(xiàng)所述的至少一個(gè)方法步馬聚ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對患者(1)實(shí)施血管造影檢查的方法和計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備(2)，其中采用的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備(2)具有至少一個(gè)在機(jī)架(3)上可圍繞z軸旋轉(zhuǎn)支撐的拍攝系統(tǒng)(4，5)。從機(jī)架的至少一個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置對于X射線的至少兩個(gè)不同的能量采集投影數(shù)據(jù)(L1，L2，H1，H2)。然后在分析與各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度位置相應(yīng)的投影數(shù)據(jù)(L1，L2，H1，H2)的條件下將投影數(shù)據(jù)(L1，L2，H1，H2)整合為一個(gè)合成的投影圖像(9)，在該投影圖像中至少一個(gè)要選擇性顯示的物質(zhì)(21)與各個(gè)單個(gè)的投影數(shù)據(jù)(L1，L2，H1，H2)相比以高的圖像對比度成像。利用該過程，計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備(2)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到基于投影的血管造影檢查，血管造影檢查迄今為止仍使用C形臂系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A61B6/03GK102335004SQ20111019827
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者B.施米特, M.塞德爾邁爾, M.格拉斯魯克, T.福洛爾 申請人:西門子公司